淺談未來電池趨勢發展的新方向

2023年10月25日星期三

淺談未來電池趨勢發展的新方向_鐵鏽電池

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2023/10/26 第752期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份

科技新知

淺談未來電池趨勢發展的新方向_鐵鏽電池
從雲端運算到邊緣運算的技術發展趨勢
改善睡眠新方案？日本東京睡眠咖啡館助您一夜好眠
綠色經濟如何實踐？從國際模範生找到永續發展可能性

淺談未來電池趨勢發展的新方向_鐵鏽電池

FIND研究員：王靜宜

目前綠能轉型當中，電池的存儲研究是一大項目，而現階段大部份儲能電池均為鋰電池或是特殊金屬材料為相關成份的電池，特別是磷酸鋰鐵電池；但不論何種電池，成本均有偏高的問題存在，一次也只能儲存不到6小時電量，而未來新開發的鐵鏽電池一次可儲存100小時以上，平均成本只有鋰電池的1/7左右，未來商業發展潛力相當大。

原料取得容易且具價格優勢，鐵鏽電池研發大受重視

由於相較於現今普遍使用的鋰電池必須仰賴鋰、鈷、鎳和石墨等稀少貴金屬為原料，加上資源集中在中國等少數國家，且近年中美的地緣政治有著緊張的氣氛存在，在在都牽動著美國能源安全需要自主的意識，加以節能減碳呼聲日盛，使得鐵鏽電池的研究更引人注視。而本文中的鐵鏽電池所用的鐵元素卻是地球上開採最多的金屬，而且價格上的便宜使之有著絕對的優勢存在。

圖1:Form Energy鐵鏽電池工作原理

圖片來源：https://formenergy.com/technology/

目前一組鐵鏽電池的體積約略等同一台洗衣機的體積，它的原理是一種氧化還原的反應，也就是電池放電時吸氧，讓浸泡其中的薄鐵板生鏽，釋放電子；充電時，電流則讓鐵鏽還原，吐出氧氣。就像是讓一片鐵在呼與吸之間，完成了充電及放電的動作行為，而以這種空氣中的氧氣或是純氧為正極材料的化學電池，其氧氣電極上的催化劑就是關鍵所在。

鐵空氣電池的技術優勢如下圖所示，該圖為美國公司Form Energy網站所列出的優勢項目

圖2:鐵空氣電池的技術優勢

資源來源: Form Energy公司網站

相較於鋰電池必須仰賴稀缺貴金屬的進口，且資源被少數國家壟斷，而鐵卻是地球上開採最多的金屬，加上價格便宜，故十分具競爭潛力。

體積過大問題待解鐵鏽電池未來應用可期

但目前鐵鏽電池因為體積的原故，故無法安放在電動車，所以主要是以能源的儲備性質(如能源電網)來使用，而電池比的是續航力，而這種可重覆充電的鐵鏽電池因為材料過於普遍加上持久性的優越特性，也使其不必與電動車電池爭原料上的供應，但若在改善體積的問題之後，或許在不久的將來在各種領域上的應用將會大有可為。

資料來源：

1.封面圖片來源：https://formenergy.com/technology/

2.商業周刊雜誌:儲電量抵2萬輛電動車，成本竟不到鋰電池15%！認識比爾蓋茲投資的「鐵鏽電池」

https://www.businessweekly.com.tw/magazine/Article_mag_page.aspx?id=7007448

3.Form Energy，https://formenergy.com/

從雲端運算到邊緣運算的技術發展趨勢

FIND研究員：王勝弘

雲端運算和邊緣運算為支持近年資訊科技發展的重要技術。這兩個技術概念在不同的應用場景中互補並協同工作，提供了更強大和高效的運算能力。本文將探討從雲端運算到邊緣運算的技術發展趨勢。

雲端運算發展趨勢

雲端運算自2000年代初開始快速發展，成為現代資訊科技的核心架構之一。根據IDC的數據，預計到2025年將達到5820億美元，年平均增長率約為13.4%。這顯示了雲端運算市場的持續增長和廣泛應用。

雲端運算的發展趨勢主要為下列幾個方面：

1.混合雲：越來越多的企業和組織開始採用混合雲架構，結合公有雲和私有雲的優勢，實現靈活的資源配置和更好的安全性。

圖1、混合雲服務示意

資料來源：資策會數數位轉型研究院整理

2.雲端原生應用服務：雲端原生應用服務以Containers和MicroServices等服務為基礎，具有高度可移植性和可擴展性，能夠更好地適應動態和快速變化的業務需求。

3.人工智慧和機器學習：雲端運算為人工智慧和機器學習的應用提供了強大的運算能力和資源，使得處理大量數據和複雜模型變得更加容易。

邊緣運算技術發展趨勢

隨著物聯網和人工智慧的高速發展，邊緣運算作為雲端運算的延伸，成為了解決低延遲需求的關鍵技術。根據國際數據資訊公司（IDC）指出，預計2023年全球對邊緣運算的支出將達到2,080億美元，較2022年增長達13.1%。企業和與相關服務供應商對邊緣解決方案的硬體、軟體和服務的支出預計將維持這個增長速度，直到2026年，將達到近3,170億美元。這突顯了邊緣運算在數位轉型和物聯網應用中的重要性和潛力。

邊緣運算的技術發展趨勢包括以下幾點：

1.邊緣設備的智慧化：邊緣設備將具備更強大的運算和處理能力，並整合更多的感測器和智慧化功能，使其能夠在本地進行複雜的數據分析和決策，減少對雲端資源的依賴。

2.邊緣與雲端的協同工作：邊緣運算與雲端運算將形成一個協同的運算生態系統。部分數據處理和分析可以在邊緣設備上進行，只將重要的結果傳送回雲端進一步處理或儲存，從而減少數據傳輸的延遲和成本。

從雲端到邊緣互為互補推動轉型

從雲端運算到邊緣運算，這兩種技術在不同的應用場景中扮演著重要的角色。雲端運算和邊緣運算市場都呈現著持續增長的趨勢，並將在未來幾年繼續發展擴大應用範圍。雲端運算提供了強大的運算能力和資源，適合處理大量數據和複雜計算，而邊緣運算則提供了低延遲和更高的實時性能，適合人工智慧與物聯網等即時應用場景。兩者將形成一個協同的運算架構，實現更好的資源利用、更快的回應時間和更高效的數據處理能力，以推動數位轉型和創新應用的發展。

資料來源：

1.IDC 最新全球邊緣運算支出報告顯示：邊緣運算投資將達兩位數成長，美國仍為最大市場

https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prAP4880242

2.What is edge computing? Everything you need to know

https://www.techtarget.com/searchdatacenter/definition/edge-computing

3.AI開掛邊緣運算智能升級

https://udn.com/news/story/11726/6894137

4.2023年邊緣運算投資持續提升，技術進步與應用普及成主因

https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=19574

5.何謂邊緣運算及其運作方式為何？深入探討邊緣運算

https://www.fsp-group.com/tw/knowledge-app-42.html

6.什麼是雲原生？企業數位轉型必須要知道的事

https://www.bnext.com.tw/article/66098/what-is-cloud-native

7.封面圖片來源:123RF圖庫與本研究整理

改善睡眠新方案？日本東京睡眠咖啡館助您一夜好眠

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